georesГеоресурсыGeoresources1608-50431608-5078Georesursy LLC10.18599/grs.2025.1.4geores-301Research ArticleПОИСК, РАЗВЕДКА И РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ, ИССЛЕДОВАНИЕ КОЛЛЕКТОРОВPROSPECTING, EXPLORATION AND DEVELOPMENT OF HYDROCARBON DEPOSITS, RESERVOIR PROPERTIES STUDYОсобенности аутигенной минерализации и геохимических процессов фоссилизации позвонков морских рептилий (оксфорд-киммеридж Республики Татарстан)Features of Authigenic Mineralization and Geochemical Processes of Fossilization of Marine Reptile Vertebrae (Oxford-Kimmeridge, Republic of Tatarstan)https://orcid.org/0000-0002-5075-7066ГлуховМ. С.GlukhovM. S.

Михаил Сергеевич Глухов, кандидат геол.-минерал. наук, научный сотрудник, доцент, доцент кафедры

кафедра региональной геологии и полезных ископаемых; кафедра геологии и гидрометеорологии

620110; ул. Академика Вонсовского, д. 15; Екатеринбург; Казань; Узбекистан; Самарканд

Mikhail S. Glukhov, Cand. Sci. (Geology and Mineralogy), Researcher, Associate Professor, Associate Professor of the Department

Institute of Geology and Oil and Gas Technologies; Department of Regional Geology and Mineral Resources;  Department of Geology and Hydrometeorology

620110; 15 Academician Vonsovsky st.; Ekaterinburg; Kazan; Uzbekistan; Samarkand

Gluhov@igg.uran.ruШиловскийО. П.ShilovskyО. P.

Олег Павлович Шиловский, кандидат геол.-минерал. наук, доцент

Институт геологии и нефтегазовых технологий; кафедра региональной геологии и полезных ископаемых

420111; ул. Кремлевская, д. 4/5; Казань

Oleg P. Shilovsky, Cand. Sci. (Geology and Mineralogy), Associate Professor

Institute of geology and petroleum technologies; Department of Regional Geology and Mineral resources

420111; 4/5 Kremlevskaya st.; Kazan

biarmiceras@gmail.comГайнановаА. Р.GainanovaА. R.

Алина Рустамовна Гайнанова, инженер

423462; ул. Советская, д. 216; Казань; Альметьевск

Alina R. Gainanova, Engineer

423462; 216 Sovetskaya st.; Kazan; Almetyevsk

МуллакаевА. И.MullakaevА. I.

Алмаз Ильясович Муллакаев, старший преподаватель

Институт геологии и нефтегазовых технологий; кафедра региональной геологии и полезных ископаемых

420111; ул. Кремлевская, д. 4/5; Казань

Almaz I. Mullakaev, Assistant Professor

Institute of geology and petroleum technologies; Department of Regional Geology and Mineral resources

420111; 4/5 Kremlevskaya st.; Kazan

almazmullakaev@gmail.comИнститут геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого УрО РАН; Казанский (Приволжский) федеральный университет; Самаркандский государственный университет им. Шарофа РашидоваРоссияZavaritsky Institute of Geology and Geochemistry of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; Kazan (Volga Region) Federal University; Samarkand State University named after Sharof RashidovRussian FederationКазанский (Приволжский) федеральный университетРоссияKazan (Volga Region) Federal UniversityRussian FederationКазанский (Приволжский) федеральный университет; Институт «ТатНИПИнефть» ПАО «Татнефть» им. В.Д. ШашинаРоссияKazan (Volga Region) Federal University; TatNIPIneft Tatneft PJSCRussian Federation202530032025271101113Copyright © Глухов М.С., Шиловский О.П., Гайнанова А.Р., Муллакаев А.И., 20252025Глухов М.С., Шиловский О.П., Гайнанова А.Р., Муллакаев А.И.Glukhov M.S., Shilovsky О.P., Gainanova А.R., Mullakaev А.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geors.ru/jour/article/view/301

   Проведены исследования последовательности и условий аутигенного минералообразования в ископаемой костной ткани, а также химического состава и геохимических особенностей процессов фоссилизации позвонков морских рептилий, обнаруженных в нерасчлененных верхнеюрских глинистых отложениях правобережья реки Волги (Тетюшский район, Республика Татарстан). С помощью использованного комплекса оптико-микроскопических, электронно-микроскопических и спектральных методов установлен следующий набор аутигенных минералов, слагающих костные останки: фтор-гидроксилапатит, пирит, барит, гипс, ангидрит, сидерит, кальцит, гематит, гетит, лепидокрокит, кварц и альбит. Морфология, структурно-анатомические особенности строения, минеральный состав и примеси химических элементов в фоссилизированных позвонках позволили установить, что осадконакопление происходило в аноксидной обстановке на дне Среднерусского моря. Механизмами минерализации являлись как биогенные (деятельность сульфатредуцирующих бактерий), так и хемогенные процессы (деятельность сипов), с преобладанием последних. Последовательность стадий минералообразования охватывает ранний и поздний диагенез, катагенез и эпигенез (зона гипергенеза). Положительные аномалии Ce (1,25–1,42) указывают на прибрежно-морскую обстановку процессов осадконакопления в Среднерусском море. Установленные содержания редкоземельных элементов и урана являются весьма привлекательными в контексте дальнейших оценочных исследований костеносных отложений оксфорд-киммериджской толщи глин.

   Studies were conducted on the sequence and conditions of authigenic mineral formation in fossil bone tissue, as well as the chemical composition and geochemical characteristics of fossilization processes in marine reptile vertebrae discovered in undivided Upper Jurassic clay deposits on the right bank of the Volga River (Tetyushsky District, Republic of Tatarstan). Using a combination of optical microscopy, electron microscopy, and spectral methods, the following set of authigenic minerals composing the fossilized remains was identified: fluor-hydroxyapatite, pyrite, barite, gypsum, anhydrite, siderite, calcite, hematite, goethite, lepidocrocite, quartz, and albite. The morphology, structural-anatomical features, mineral composition, and trace element content of the fossilized vertebrae indicate that sedimentation occurred under anoxic conditions on the floor of the Middle Russian Sea. Mineralization mechanisms included both biogenic (activity of sulfate-reducing bacteria) and chemogenic processes (seep-related activity), with the latter predominating. The sequence of mineral formation stages encompassed early and late diagenesis, catagenesis, and epigenesis (hypergenesis zone). Positive Ce anomalies (1.25–1.42) suggest a coastal-marine sedimentary environment in the Middle Russian Sea. The determined concentrations of rare earth elements and uranium are highly promising for further evaluation studies of bone-bearing deposits in the Oxfordian-Kimmeridgian clay formation.

морские рептилииоксфорд-киммериджская толща глинаутигенная минерализациясульфидысульфатыкарбонатыредкоземельные элементыуранmarine reptilesOxford-Kimmeridgian clay formationauthigenic mineralizationsulfidessulfatescarbonatesrare earth elementsuraniumРабота выполнена в рамках Госзадания № Гос. учета НИОКТР 123011800011-2 «Рудообразующие процессы и закономерности размещения месторождений полезных ископаемых во внутриплитных коллизионно-складчатых поясах»The work was performed within the framework of the State Task No. 123011800011-2 R&D State Accounting “Ore-forming processes and patterns of mineral deposits placement in intraplate collision-folded belts”ReferencesГайнанова А.Р., Шиловский О.П. (2022). Геохимические особенности фоссилизации костной ткани позвонков морских рептилий из верхнеюрских отложений Республики Татарстан. Металлогения древних и современных океанов-2022. От вещественного состава к моделям и прогнозированию месторождений. Миасс: ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН, с. 207–212.Gabova K.V., Kravchenko G.G. (2016). Geochemistry of impurity elements of upper jurassic deposits of Kazan fields group. Bulletin of PNRPU. Geology. Oil & Gas Engineering & Mining, 15(19), pp. 105–113. doi: 10.15593/2224-9923/2016.19.1Гайнанова А.Р., Шиловский О.П., Глухов М.С. (2024). Исследование РЗЭ минералов в пиритовых конкрециях методом СЭМ. Металлогения древних и современных океанов-2024. Рудогенез. Миасс: ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН, с. 230–232.Gainanova A.R., Shilovsky O.P. (2022). Geochemical features of fossilization of bone tissue of vertebrae of marine reptiles from the Upper Jurassic deposits of the Republic of Tatarstan. Metallogeny of ancient and modern oceans-2022. From the material composition to the models and forecasting of deposits. Miass: YUU FNC MiG UrO RAS, pp. 207–212. (In Russ.)Глухов М.С., Шиловский О.П., Муллакаев А.И. (2023). Особенности диагенетического минералообразования в костной ткани позвонков морских рептилий из верхнеюрских отложений Республики Татарстан. Металлогения древних и современных океанов-2023. Минералогия и геохимия рудных месторождений: от теории к практике. Миасс: ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН, с. 209–213.Gainanova A.R., Shilovsky O.P., Glukhov M.S. (2024). SEM study of REE minerals in pyrite nodules. Metallogeny of ancient and modern oceans-2024. Ore genesis. Miass: YUU FNC MiG UrO RAS, pp. 230–232. (In Russ.)Дуб С. А., Мизенс Г.А. (2023). Геохимия редкоземельных элементов и цериевая аномалия в морских осадочных карбонатах: современные представления. Вестник геонаук, 11(347), c. 3–17. doi: 10.19110/geov.2023.11.1Glukhov M.S., Shilovsky O.P., Mullakaev A.I. (2023). Features of diagenetic mineral formation in the bone tissue of vertebrae of marine reptiles from the Upper Jurassic deposits of the Republic of Tatarstan. Metallogeny of ancient and modern oceans-2023. Mineralogy and geochemistry of ore deposits: from theory to practice. Miass: YUU FNC MiG UrO RAS, pp. 209–213. (In Russ.)Дубинин А.В. (2004). Геохимия редкоземельных элементов в океане. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук. Москва: Институт океангеологии им. П.П. Ширшова РАН, 60 с.Downs R.T. (2006). The RRUFF Project: an integrated study of the chemistry, crystallography, Raman and infrared spectroscopy of minerals. Proceedings of the 19<sup>th</sup> general meeting of the IMA, Kobe, Japan, 3–13.Зорина С.О. (2003). Мезозой северо-востока Ульяновско-Саратовского прогиба. Автореферат диссертации на соискание степени кандидата геолого-минералогических наук. Казань: Казанский государственный университет, 24 с.Dub S.A., Misens G.A. (2023). Geochemistry of rare earth elements and cerium anomaly in marine sedimentary carbonates: modern concepts. Vestnik geonauk, 11(347), pp. 3–17. doi: 10.19110/geov.2023.11.1Иванова В.В. (2019). Геохимические особенности спектров редкоземельных элементов в отложениях Восточной Сибири как новый индикатор изменения климата позднего плейстоцена в зоне перигляциального литогенеза. Диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук. Санкт-Петербург: ФГБУ ВНИИОкеангеология, 492 с.Dubinin A.V. (2004). Geochemistry of rare earth elements in the ocean. Dr. Chem. Sci. Diss. Abstract. Moscow: P.P. Shirshov Institute of Oceanology of the Russian Academy of Sciences, 60 p. (In Russ.)Королев Э.А., Шиловский О.П., Бариева Э.Р., Нуждин Е.В., Николаева В.М., Хамадиев Р.И. (2010). Влияние структурно-генетических особенностей различных органических остатков на характер образования аутигенных пиритовых агрегатов в верхнеюрских отложениях. Ученые записки Казанского университета, 152(3), с. 192–207.Ivanova V.V. (2019). Geochemical features of the spectra of rare earth elements in the sediments of Eastern Siberia as a new indicator of late Pleistocene climate change in the zone of periglacial lithogenesis. Dr. Geol. and Min. Sci. Diss. St. Petersburg: FGBI VNIIOkeangeologiya, 492 p. (In Russ.)Костылева В.В., Митта В.В. (2011). Стратиграфия и обстановки осадконакопления средней юры урочища Тархановская пристань, Татарстан. Юрская система России: проблемы стратиграфии и палеогеографии. Четвертое Всерос. совещ.: Науч. материалы. Санкт-Петербург: ООО «Издательство ЛЕМА», с. 117–118.Korolev E.A., Shilovsky O.P., Barieva E.R., Nuzhdin E.V., Nikolaeva V.M., Khamadiev R.I. (2010). The influence of structural and genetic features of various organic residues on the formation of autigenic pyrite aggregates in Upper Jurassic sediments. Uchenye zapiski Kazanskogo universiteta, 152(3), pp. 192–207. (In Russ.)Кудрявцева А.И., Кудрявцев В.И. (2003). Минеральный состав фоссилий динозавров местонахождения Калбак-Кыры (Тува). Палеонтологический журнал, 4, с. 96–102.Kostyleva V.V., Mitta V.V. (2011). Stratigraphy and sedimentation conditions of the Middle Jurassic tract Tarkhanovskaya pier, Tatarstan. The Jurassic system of Russia: problems of stratigraphy and paleogeography : Proc. 4<sup>th</sup> All-Russian. confer. St. Petersburg: LEM Publishing House, pp. 117–118. (In Russ.)Леин А.Ю., Кравчишина М.Д. (2021). Геохимический цикл бария в океане. Литология и полезные ископаемые, 4, с. 293–310.Kudryavtseva A.I., Kudryavtsev V.I. (2003). Mineral composition of dinosaur fossils of the Kalbak-Kyry locality (Tuva). Paleontological Journal, 4, pp. 96–102. (In Russ.)Малёнкина С.Ю. (2017). Уникальные верхнеюрские фосфатные строматолиты Южного Приуралья как объект научного туризма и экскурсий. Материалы Пятой Всероссийской конференции. Посвящается 65-летию Крымской учебной практики по геологическому картированию Ленинградского-Санкт-Петербургского государственного университета. Под редакцией В.В. Аркадьева. Санкт-Петербург: Издательство ВВМ, с. 230–232.Lein A.Yu., Kravchishina M.D. (2021). The geochemical cycle of barium in the ocean. Lithology and Minerals, 4, pp. 293–310. (In Russ.)Мальков Б.А., Лысюк А.Ю., Иванова Т.И. (2004). Минеральный состав и микроэлементы окаменелых костей морских ящеров местонахождения Каргорт (Республика Коми). Вестник института геологии Коми НЦ УрО РАН, 1, с. 12–15.Malenkina S.Yu. (2017). Unique Upper Jurassic phosphate stromatolites of the Southern Urals as an object of scientific tourism and excursions. Proc. Fifth All-Russian Conference. Dedicated to the 65<sup>th</sup> anniversary of the Crimean educational practice in geological mapping of Leningrad-St. Petersburg State University. Edited by V.V. Arkadiev. St. Petersburg, pp. 230–232. (In Russ.)Митта В.В., Костылева В.В., Глинских Л.А., Шурыгин Б.Н., Стародубцева И.А. (2014). Стратиграфия Средней Юры юго-запада Республики Татарстан. Стратиграфия. Геологическая корреляция, 1, с. 31–46.Malkov B.A., Lysyuk A.Yu., Ivanova T.I. (2004). Mineral composition and trace elements of fossilized bones of marine lizards located in Kargort (Komi Republic). Bulletin of the Institute of Geology of Komi NC UrO RAS, 1, pp. 12–15. (In Russ.)Наумов В.А. (1989). Оптическое определение компонентов осадочных пород. Справочное пособие. М.: Недра, 349 с.Mitta V.V., Kostyleva V.V., Glinskikh L. A., Shurygin B. N., Starodubtseva I. A. (2014). Stratigraphy of the Middle Jurassic of the southwest of the Republic of Tatarstan. Stratigraphy. Geological Correlation, 1, pp. 31–46. (In Russ.)Николаев А.М. (2017). Изоморфизм, условия образования и свойства биогенного апатита и ассоциирующих с ним ортофосфатов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный университет, 141 с.Naumov V.A. (1989). Optical determination of sedimentary rock components. Moscow: Nedra, 349 p. (In Russ.)Николаева В.М., Шиловский О.П., Королев Э.А. (2014). Морфологические особенности пиритовых конкреций среднеюрских отложений Среднерусского моря как отражение просачиваний сероводородных флюидов. Металлогения древних и современных океанов-2014. Двадцать лет на передовых рубежах геологии месторождений полезных ископаемых. Миасс: ИМин УрО РАН, с. 76–78.Nikolaev A.M. (2017). Isomorphism, conditions of formation and properties of biogenic apatite and associated orthophosphates. Cand. Geol. and Min. Sci. Diss. St. Petersburg: St. Petersburg State University, 141 p. (In Russ.)Предтеченская Е.А. Злобина О.Н. (2022). Об усовершенствовании схемы катагенеза нижне-среднеюрских отложений Уренгойского нефтегазоносного района на основе минеральных и структурных индикаторов. Нефтегазовая геология, 2, Сериальное издание: Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, с. 24–47.Nikolaeva V.M., Shilovsky O.P., Korolev E.A. (2014). Morphological features of pyrite nodules of the Middle Jurassic sediments of the Central Russian Sea as a reflection of seeps of hydrogen sulfide fluids. Metallogeny of ancient and modern oceans-2014. Twenty years at the forefront of the geology of mineral deposits. Miass: IMin UrO RAS, pp. 76–78. (In Russ.)Розанов А.Ю. (2002). Бактериальная палеонтология. Москва: ПИН РАН, 188 с.Predtechenskaya E.A. Zlobina O.N. (2022). On the improvement of the scheme of catagenesis of the Lower-Middle Jurassic deposits of the Urengoy oil and gas bearing region based on mineral and structural indicators. Oil and Gas Geology, 2, Serial edition: Geology and mineral resources of Siberia, pp. 24–47. (In Russ.)Розанов А.Ю. (2011). Ископаемые бактерии и другие микроорганизмы в земных породах и астроматериалах. Атлас фотографий. Москва: ПИН РАН, 172 с.Rozanov A.Yu. (2002). Bacterial paleontology. Moscow: PIN RAS, 188 p. (In Russ.)Савельева О.П., Савельев Д.П., Философова Т.М. (2019). Накопление урана и иттрия костным детритом в углеродистых породах п-ова Камчатский мыс. Вестник КРАУНЦ. Науки О Земле, 2(42), с. 77–83.Rozanov A.Yu. (2011). Fossil bacteria and other microorganisms in terrestrial rocks and astromaterials. An atlas of photographs. Moscow: PIN RAS, 172 p. (In Russ.)Тюленева В.М., Быстров И.Г., Расулова С.Д., Каминов Б.Ю. (2014). Особенности комплексных органо-фосфатных руд в Ерегенинском районе Калмыкии. Разведка и охрана недр, 7, с. 6–12.Savelyeva O.P., Savelyev D.P., Filosofova T.M. (2019). Accumulation of uranium and yttrium by bone detritus in carbonaceous rocks of the Kamchatka Cape peninsula. Vestnik KRAUNTs. Nauki o Zemle, 2(42), pp. 77–83. (In Russ.)Чернышов Н.М., Шарков А.А., Молотков С.П. (2012). Сравнительная характеристика верхнеолигоценовых ураново-редкометалльных органогенно-фосфатных месторождений Мангышлака и верхнедевонского однотипного оруденения в кровле Михайловского месторождения КМА. Регион: системы, экономика, управление, 1(16), с. 42–54.Tyuleneva V.M., Bystrov I.G., Rasulova S.D., Kaminov B.Yu. (2014). Features of complex organophosphate ores in the Yeregeninsky district of Kalmykia. Razvedka i okhrana nedr, 7, pp. 6–12. (In Russ.)Шарков А.А. (2015). Геологический феномен ураново-редкометалльных месторождений. Природа, 2, с. 21–30.Chernyshov N.M., Sharkov A.A., Molotkov S.P. (2012). Comparative characteristics of Upper Oligocene uranium-rare metal organogenic phosphate deposits of Mangyshlak and Upper Devonian of the same type mineralization in the roof of the Mikhailovsky KMA deposit. Region: systems, Economics, management, 1(16), pp. 42–54. (In Russ.)Шарков А.А. (2014). Закономерности распределения основных компонентов в рудных залежах ураново-редкометалльных месторождений Восточного Паратетиса. Разведка и охрана недр, 11, 7–12.Sharkov A.A. (2015). Geological phenomenon of uranium-rare metal deposits. Priroda, 2, pp. 21–30. (In Russ.)Шарков А.А. (2002). Уникальные месторождения урана. Природа, 3, с. 3–12.Sharkov A.A. (2014). Patterns of distribution of the main components in ore deposits of uranium-rare metal deposits of the Eastern Parathetis. Razvedka i okhrana nedr, 11, pp. 7–12. (In Russ.)Шатров В.А., Войцеховский Г.В. (2009). Применение лантаноидов для реконструкций обстановок осадкообразования в фанерозое и протерозое (на примере разрезов чехла и фундамента восточно-европейской платформы). Геохимия, 8, с. 805–824.Sharkov A.A. (2002). Unique uranium deposits. Priroda, 3, pp. 3–12. (In Russ.)Шиловский О.П., Хасанов Р.Р. (2020). Геохимические особенности псевдоморфоз пирита по растительным остаткам из верхнеюрских отложений Республики Татарстан. Металлогения древних и современных океанов-2020. Критические металлы в рудообразующих системах. Миасс: ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН, с. 228–231.Shatrov V.A., Wojciechowski G.V. (2009). The use of lanthanides for reconstructions of sedimentation environments in the Phanerozoic and Proterozoic (using the example of sections of the cover and the foundation of the East European platform). Geochemistry, 8, pp. 805–824. (In Russ.)Downs R.T. (2006). The RRUFF Project: an integrated study of the chemistry, crystallography, Raman and infrared spectroscopy of minerals. Proceedings of the 19<sup>th</sup> general meeting of the IMA, Kobe, Japan, 3–13.Shilovsky O.P., Khasanov R.R. (2020). Geochemical features of pyrite pseudomorphoses from plant residues from Upper Jurassic deposits of the Republic of Tatarstan. Metallogeny of ancient and modern oceans-2020. Critical metals in ore-forming systems. Miass: YUU FNC MiG UrO RAS, pp. 228–231. (In Russ.)Gabova K.V., Kravchenko G.G. (2016). Geochemistry of impurity elements of upper jurassic deposits of Kazan fields group. Bulletin of PNRPU. Geology. Oil & Gas Engineering & Mining, 15(19), pp. 105–113. doi: 10.15593/2224-9923/2016.19.1Zorina S.O. (2003). Mesozoic of the north-east of the Ulyanovsk-Saratov trough. Cand. Geol. and min. Sci. Diss. Kazan: Kazan State University, 24 p. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.